Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Operationsverstärker Vcc+ < Vout möglich?


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von Jonas S. (jonas_sch)


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Hi,

ich plane gerade einen messumformer für pt100 auf 0-5V zu bauen.
Es soll möglichst präzise werden. Weshalb ich die Versorgungsspannung 
vor dem messumformer mittels LM4040Aiz-4.1(shunt spannungsreferenz)  von 
5V auf 4.096V veringerren möchte.
Die op's für die messumformer schaltung sind typ op07 mit 
Versorgungsspannungs Spanne ab +/-3V.
Nun möchte ich die 4.096V einfach mit nem LMC7660 Ladungspumpen IC auf 
+/-4.096V als Versorgungsspannung für die op's benutzen.
Nun zur frage: Wenn die Versorgungsspannung nur +/-4.096V beträgt, kann 
der OP trotzdem das messsignal auf bis zu 5V verstärken?

Gruß Jonas

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Jonas S. schrieb:
> kann
> der OP trotzdem das messsignal auf bis zu 5V verstärken?

Nö, wie soll er das liefern können, wenn er nur mit 4,096 V gespeist 
wird? Ein guter Rail-To-Rail Opamp kann maximal +/- 4,096V am Ausgang 
liefern, wenn er mit +/- 4,096V gespeist wird.

: Bearbeitet durch User
von irfpc (Gast)


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Jonas S. schrieb:
> kann
> der OP trotzdem das messsignal auf bis zu 5V verstärken?

In LTspice oder in Echt?

von M.A. S. (mse2)


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Jonas S. schrieb:
> Wenn die Versorgungsspannung nur +/-4.096V beträgt, kann
> der OP trotzdem das messsignal auf bis zu 5V verstärken?

Wenn die Endstufe des Verstärkers vollständig im OP enthalten ist, wohl 
kaum.
Wo soll er denn die höhere Spannung hernehmen, wenn nicht aus seiner 
Versorgungsspannung?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Den Opamp aus der Refenz zu speisen, halte ich auch für keine gute 
Praxis. Lass die Ladungspumpe aus den 5V laufen, dann hast du +/- 5V und 
das ist genau richtig für den Opamp.

von Ulf L. (ulf_l)


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Der OP07 ist auch bei weitem kein OP mit rail to rail Ausgang, da fehlen 
je nach Last nochmal locker ein gutes Volt zur Betriebsspannung.

von Anselm (Gast)


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Für sowas verwende ich gerne AD8601 / 4
Und negative Spannung braucht man auch nicht.
Magst du mal den Schaltplan posten?

Anselm

von Jonas S. (jonas_sch)


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Danke für die schnellen Antworten :)
Dann werde ich wohl nen DC/DC converter benutzen der die 5V auf +/- 9 V 
wandelt benutzen für die Versorgung. Dann geht zwar ein bisschen 
Leistung verloren aber sollte trotzdem klappen.
Wen es interessiert.. Der Messumformer soll aus ner wheatsoneschen mit 
differenzverstärker dahinter bestehen.

von Anselm (Gast)


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pssst, das geht auch alles mit +5V

von Michael B. (laberkopp)


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Jonas S. schrieb:
> Wenn die Versorgungsspannung nur +/-4.096V beträgt, kann
> der OP trotzdem das messsignal auf bis zu 5V verstärken?

Nein, schon gar nicht der OP07, der braucht 3V mehr als edr liefern kann 
(und 3V weniger als negativ).

Jonas S. schrieb:
> ich plane gerade einen messumformer für pt100 auf 0-5V zu bauen.

Als ob du der erste wärst....

Waum guckst du nicht mal wie andere das machen ?

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.7.8

von Jonas S. (jonas_sch)


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Anselm schrieb:
> pssst, das geht auch alles mit +5V

Ist der AD8601 auch genau genug um 30mV messsignal ordentlich zu 
verstärken ohne Probleme?

von Anselm (Gast)


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Du konstruierst eine Messbrücke die bei zb.80Ohm 0V hat, dann kannst du 
auch negative temperaturen messen, diese Signale entkoppelst du 
ersteinmal, dann auf einen Differenzverstärker mit passender Verstärkung 
und VOILA !
Ja, das geht alles zuverlässig und auch temperaturstabil mit einem 
ad8604.
Eine Schaltung poste ich aber nicht.... so schwer ist das nicht.

Anselm

von Jonas S. (jonas_sch)


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Genau so hatte ich es vor :) danke dann nehme ich den OP den du 
vorgeschlagen hast :)

von Jonas S. (jonas_sch)


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Anselm schrieb:
> Du konstruierst eine Messbrücke die bei zb.80Ohm 0V hat, dann kannst du
> auch negative temperaturen messen, diese Signale entkoppelst du
> ersteinmal, dann auf einen Differenzverstärker mit passender Verstärkung
> und VOILA !
> Ja, das geht alles zuverlässig und auch temperaturstabil mit einem
> ad8604.
> Eine Schaltung poste ich aber nicht.... so schwer ist das nicht.
>
> Anselm

Klappt das dann mit dem 0-5V Ausgang wenn der OP nur 5V 
Versorgungsspannung hat?
Siehe Thread Titel :D
Also bei Multisim die Simulation hat funktioniert :)

: Bearbeitet durch User
von M.A. S. (mse2)


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Jonas S. schrieb:
> Klappt das dann mit dem 0-5V Ausgang wenn der OP nur 5V
> Versorgungsspannung hat?
Ein OP mit Rail-to-Rail Ausgang kann sowas (jedenfalls kommt er sehr 
dicht an 0 und Vcc heran).

Jonas S. schrieb:
> Siehe Thread Titel :D
Dein Titel stellt aber eine andere Frage, deren bereits mehrfach 
gegebene Antwort lautet, dass die Ausgangsspannung des OP sich INNERHALB 
und NICHT ausserhalb des Versorgungsspannungsbereiches aufhält. ;)

von Bla (Gast)


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Genaugenommen geht das schon, zumindest für "Vcc- > Vout"; der 
MAX44267 hat bei einer 12V Single Supply (also negative 
Versorgungsspannung auf GND)  einen Ausgangsswing von +-10V. Der macht 
das mit einer internen Ladungspumpe.

Das hat aber gar nix damit zu tun, dass die Fragestellung vom OP in eine 
grundlegend falsche Richtung geht.

von M.A. S. (mse2)


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Bla schrieb:
> Der macht
> das mit einer internen Ladungspumpe.
Wow, ok, nichts ist unmöglich.

von Peter D. (peda)


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Jonas S. schrieb:
> Klappt das dann mit dem 0-5V Ausgang wenn der OP nur 5V
> Versorgungsspannung hat?

Nein.
Ein R2R-OPV schafft an 5V nur etwa 0,1V .. 4,9V Ausgangsspannung.

von Dieter (Gast)


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Wenn der PT100 mit seinen Anschlüssen vom Potential "in der Luft hängen 
darf" und eine unabhängige 5V Versorgung hätte, gäbe es eine Chance.

Nur die wesentlichen Teile des Prinzips sind im Schaltbild dargestellt.

Es wäre aber möglich einen zweiten zusätzlichen Wandler für doppelte 
Spannung -4V und +8V für den Meß-OP zu erzeugen. Dann wäre der volle 
Bereich von 0..5 V möglich, auch ohne rail to rail OP.

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